近距离煤层过空巷底板破坏机制及支护对策

摘要

近距离煤层群开采,当工作面下部临近煤层含有空巷,为解决工作面过空巷时综采机头塌陷,空巷顶板出现局部坍塌和区域冒顶等情况,采用理论分析、数值模拟及现场监测等综合技术手段对近距离煤层群开采的工作面过空巷底板变形破坏机制进行了深入研究。首先对工作面过空巷时底板稳定性进行了理论分析,对比了空巷支护与未支护条件下分别能承受的支架工作阻力;然后采用FLAC3D软件模拟了工作面过空巷时底板变形破坏塑性区范围和应力分布情况,结果表明空巷采取木垛支护情况下底板变形破坏范围和程度均有所降低。理论分析与数值模拟基础上,工程现场对空巷区域采用“#”字型空心木垛加强支护措施,工作面回采过程对顶板位移及应力分别进行监测,顶板下沉量不超过4 cm,最大压力不超过5 kN,保证了工作面安全顺利回采。可为相关工程类似条件下工作面过空巷回采提供参考和依据。